JP6888772B2 - Wireless battery management system and battery pack including it - Google Patents
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Description
本発明は、無線バッテリー管理システムに関し、より詳しくは、複数のバッテリーモジュール間の残存容量の差を低減する無線バッテリー管理システム及びこれを含むバッテリーパックに関する。 The present invention relates to a wireless battery management system, and more particularly to a wireless battery management system that reduces the difference in remaining capacity between a plurality of battery modules and a battery pack including the same.
本出願は、2017年7月19日出願の韓国特許出願第10−2017−0091674号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。 This application claims priority based on Korean Patent Application No. 10-2017-0091674 filed on July 19, 2017, and all the contents disclosed in the specification and drawings of the relevant application are incorporated into this application. ..
最近、ノートブックPC、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能二次電池についての研究が活発に進行しつつある。 Recently, the demand for portable electronic products such as notebook PCs, video cameras, mobile phones, etc. has increased rapidly, and as the development of electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, satellites, etc. has started in earnest, repeated charging and discharging Research on high-performance secondary batteries that can be used is actively underway.
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。 Currently, commercialized secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, lithium secondary batteries, etc. Among them, lithium secondary batteries have more memory than nickel-based secondary batteries. It is in the limelight because it has almost no effect, it can be charged and discharged freely, its self-discharge rate is very low, and its energy density is high.
電気車両などに適用されるバッテリーパックは通常相互直列に接続した複数のバッテリーモジュール及び複数のBMSを含む。各BMSは、自分が管理するバッテリーモジュールの状態をモニター及び制御する。最近は、大容量かつ高出力のバッテリーパックが要求されることによって、バッテリーパックに含まれるバッテリーモジュールの個数も増加しつつある。このようなバッテリーパックに含まれた各バッテリーモジュールの状態を効率的に管理するために、シングルマスター−マルチスレーブ構造が開示されている。シングルマスター−マルチスレーブ構造は、各バッテリーモジュールに設えられる複数のスレーブBMS及び前記複数のスレーブBMSを全般的に管制するマスターBMSを含む。この際、複数のスレーブBMSとマスターBMSとの通信が無線方式で行われ得る。 A battery pack applied to an electric vehicle or the like usually includes a plurality of battery modules and a plurality of BMSs connected in series with each other. Each BMS monitors and controls the state of the battery module that it manages. Recently, the number of battery modules included in a battery pack is increasing due to the demand for a battery pack having a large capacity and a high output. In order to efficiently manage the state of each battery module included in such a battery pack, a single master-multi-slave structure is disclosed. The single master-multi-slave structure includes a plurality of slave BMSs provided in each battery module and a master BMS that generally controls the plurality of slave BMSs. At this time, communication between the plurality of slave BMSs and the master BMS may be performed wirelessly.
複数のスレーブBMS各々は、自分が設けられたバッテリーモジュールの電気エネルギーを用いて、動作する。したがって、バッテリーパックが不使用中であるか、バッテリーモジュールの電気エネルギーが臨界レベル未満となる場合、アクティブモードで動作していた複数のスレーブBMSは、マスターBMSの命令に応じてスリープモードに入るようになる。スリープモードでは、アクティブモードに比べて少ない電気エネルギーのみを消費するので、バッテリーモジュールの放電速度が減少する。 Each of the plurality of slave BMSs operates by using the electric energy of the battery module provided by the slave BMS. Therefore, when the battery pack is not in use or the electric energy of the battery module becomes less than the critical level, the multiple slave BMSs operating in the active mode should enter the sleep mode in response to the instruction of the master BMS. become. The sleep mode consumes less electrical energy than the active mode, which reduces the discharge rate of the battery module.
各スレーブBMSは、マスターBMSからのウェークアップ命令を受信すればこそ、スリープモードから再びアクティブモードに切り換えることが可能である。そこで、各スレーブBMSは、スリープモード状態でもマスターBMSがウェークアップ命令を送っているかどうかを周期的であれ非周期的であれ、チェックしなければならない。 Each slave BMS can switch from the sleep mode to the active mode again only after receiving the wake-up command from the master BMS. Therefore, each slave BMS must check whether the master BMS is sending a wake-up instruction even in the sleep mode, whether it is periodic or aperiodic.
一方、バッテリーパックの動作環境や個別バッテリーモジュールの自体的な電気化学的な特性により、複数のバッテリーモジュール間には残存容量の差が発生する。複数のバッテリーモジュール間の残存容量の差を抑制するためには、バランシング制御が必要である。これに係わる従来技術として特許文献1が存在する。特許文献1は、バッテリーパックのBMSがスリープモードになったとき、バッテリーパックに含まれた各バッテリー両端の間に電気的に接続したバランシング装置を制御し、バッテリー同士の充電容量の差を抑制する技術を開示している。
On the other hand, due to the operating environment of the battery pack and the electrochemical characteristics of the individual battery modules themselves, there is a difference in the remaining capacity between the plurality of battery modules. Balancing control is required to suppress the difference in remaining capacity between a plurality of battery modules.
しかし、特許文献1を含めた従来技術は、バランシングによってバッテリーの電気エネルギーが有用に活用されずにそのまま消耗してしまうという限界がある。
However, the prior art including
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スリープモードにある各スレーブBMS自分がバッテリーモジュール各々の電気エネルギーを用いることで、マスターBMSからのウェークアップ命令をスキャンする動作とバッテリーモジュールのバランシング動作とを共に行い得る無線バッテリー管理システム及びこれを含むバッテリーパックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the operation of scanning the wake-up command from the master BMS and the operation of the battery module by using the electric energy of each slave BMS in the sleep mode by itself. It is an object of the present invention to provide a wireless battery management system capable of performing balancing operation together and a battery pack including the same.
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。 Other objects and advantages of the present invention will be understood by the description below and will be more apparent by the examples of the present invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations thereof shown in the claims.
上記の課題を達成するための本発明の多様な実施例は、次のようである。 Various examples of the present invention for achieving the above problems are as follows.
本発明の一面による無線バッテリー管理システムは、複数のバッテリーモジュールに1対1で設けられるものであって、アクティブモード及びスリープモードで自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて動作し、前記アクティブモードで自分が設けられたバッテリーモジュールの状態を示す検出信号を無線で送信するように構成された複数のスレーブBMSと、前記複数のスレーブBMS各々から前記検出信号を無線で受信するように構成されたマスターBMSと、を含む。前記マスターBMSは、前記検出信号に基づき、前記複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し、前記複数のスレーブBMS各々に対して設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を示す無線バランシング命令を含む制御信号を、前記複数のスレーブBMSに無線で送信する。 The one-sided wireless battery management system of the present invention is provided on a plurality of battery modules on a one-to-one basis, and operates by using the electric power supplied from the battery modules provided by the battery modules in the active mode and the sleep mode. , A plurality of slave BMS configured to wirelessly transmit a detection signal indicating the state of the battery module provided by the user in the active mode, and wirelessly receive the detection signal from each of the plurality of slave BMSs. Includes a master BMS configured in. The master BMS sets a scan cycle and a scan duration for each of the plurality of slave BMSs based on the detection signal, and wireless balancing indicating a scan cycle and a scan duration set for each of the plurality of slave BMSs. A control signal including an instruction is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs.
また、前記マスターBMSは、前記検出信号に基づき、前記複数のバッテリーモジュール各々の充電状態を演算し、前記複数のバッテリーモジュール各々の充電状態に基づき、前記複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し得る。 Further, the master BMS calculates the charge state of each of the plurality of battery modules based on the detection signal, and based on the charge state of each of the plurality of battery modules, the scan cycle and scan duration for each of the plurality of slave BMSs. You can set the time.
また、前記マスターBMSは、上位制御部からの動作停止命令の受信時、前記アクティブモードから前記スリープモードへの切換えを誘導する第1スイチング信号を前記複数のスレーブBMSに無線で送信し得る。 Further, when the master BMS receives the operation stop command from the upper control unit, the master BMS may wirelessly transmit the first switching signal for inducing the switching from the active mode to the sleep mode to the plurality of slave BMSs.
また、前記マスターBMSは、上位制御部からの動作開始命令の受信時、前記スリープモードから前記アクティブモードへの切換えを誘導する第2スイチング信号を設定周期ごとに前記複数のスレーブBMSに無線で送信し得る。 Further, when the master BMS receives an operation start command from the upper control unit, the master BMS wirelessly transmits a second switching signal for inducing switching from the sleep mode to the active mode to the plurality of slave BMSs at each set cycle. Can be.
また、前記複数のスレーブBMS各々は、前記スリープモードで、前記制御信号に含まれた前記無線バランシング命令に基づき、自分に設定されたスキャン周期ごとに自分に設定されたスキャン持続時間の間、自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて前記第2スイチング信号を無線でスキャンし得る。 In addition, each of the plurality of slave BMSs themselves, in the sleep mode, for the scan duration set by itself for each scan cycle set by itself based on the radio balancing instruction included in the control signal. The second switching signal can be wirelessly scanned using the power supplied from the battery module provided with.
また、前記複数のスレーブBMS各々は、前記スリープモードにおける前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したとき、前記スリープモードから前記アクティブモードに切り換え得る。 Further, each of the plurality of slave BMSs can switch from the sleep mode to the active mode when the scanning of the second switching signal in the sleep mode is successful.
また、前記複数のスレーブBMS各々は、前記スリープモードにおける前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したとき、前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号を前記マスターBMSに無線で送信し得る。 Further, when each of the plurality of slave BMSs succeeds in scanning the second switching signal in the sleep mode, each of the plurality of slave BMSs wirelessly transmits a response signal informing the master BMS that the scanning of the second switching signal has been successful. obtain.
また、前記複数のスレーブBMS各々は、前記第2スイチング信号のスキャニングに成功した時点から自分に予め割り当てられたIDに対応する遅延時間が経過した時点で、前記応答信号を前記マスターBMSに無線で送信し得る。 Further, each of the plurality of slave BMSs wirelessly transmits the response signal to the master BMS when the delay time corresponding to the ID assigned to the user has elapsed from the time when the scanning of the second switching signal is successful. Can be sent.
また、前記マスターBMSは、前記複数のスレーブBMS各々から前記応答信号を受信する度に、前記設定周期を所定値または所定割合だけ減少させ得る。 Further, the master BMS may reduce the set cycle by a predetermined value or a predetermined ratio each time the response signal is received from each of the plurality of slave BMSs.
また、前記マスターBMSは、前記複数のバッテリーモジュールのうち最大充電状態のバッテリーモジュールに設けられたスレーブBMSを代表スレーブBMSとして設定し得る。この場合、前記制御信号は、前記代表スレーブBMSを指定する設定命令をさらに含み得る。 Further, the master BMS may set the slave BMS provided in the battery module in the maximum charged state among the plurality of battery modules as the representative slave BMS. In this case, the control signal may further include a setting instruction for designating the representative slave BMS.
また、前記代表スレーブBMSは、前記スリープモードで、前記設定命令に基づいて同期信号を生成し、前記同期信号を残りのスレーブBMSに無線で送信し得る。 Further, the representative slave BMS may generate a synchronization signal based on the setting instruction in the sleep mode and wirelessly transmit the synchronization signal to the remaining slave BMS.
本発明の実施例のうち少なくとも一つによれば、スリープモードにある各スレーブBMS自分がバッテリーモジュール各々の電気エネルギーを用いて、マスターBMSからのウェークアップ命令をスキャンすることができる。これによって、バッテリーモジュール間の残存容量の差を抑制するための別の回路的構成を追加することなく、バッテリーモジュールをバランシングすることができる。 According to at least one of the embodiments of the present invention, each slave BMS in sleep mode can scan the wake-up instruction from the master BMS by using the electric energy of each battery module. As a result, the battery modules can be balanced without adding another circuit configuration for suppressing the difference in the remaining capacity between the battery modules.
また、本発明の実施例のうち少なくとも一つによれば、各スレーブBMSは、自分が設けられたバッテリーモジュールの残存容量に応じて前記ウェークアップ命令のスキャニングに係わる各パラメーターの値を調節することで、バッテリーモジュールの過放電を防止しながらも、迅速なバランシングを図ることができる。 Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, each slave BMS adjusts the value of each parameter related to the scanning of the wake-up instruction according to the remaining capacity of the battery module provided by the slave BMS. , It is possible to achieve quick balancing while preventing over-discharging of the battery module.
また、本発明の実施例のうち少なくとも一つによれば、マスターBMSは、各スレーブBMSがウェークアップ命令のスキャニングに成功する度に、ウェークアップ命令の送信周期を減少させることで、まだウェークアップ命令のスキャニングに成功できず残っているスレーブBMSを迅速にアクティブモードに誘導することができる。 Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, the master BMS still scans the wake-up instruction by reducing the transmission cycle of the wake-up instruction each time each slave BMS succeeds in scanning the wake-up instruction. The remaining slave BMS that cannot succeed can be quickly guided to the active mode.
本発明の効果は上述の効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は、請求範囲の記載から当業者にとって明確に理解されるであろう。 The effects of the present invention are not limited to those described above, and yet other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the claims.
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。 Hereinafter, desirable embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms and words used in this specification and the scope of claims should not be construed in a general or lexical sense, and the inventor himself should explain the invention in the best possible way. It must be interpreted in the meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention in accordance with the principle that the concept of the term can be properly defined.
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想の全てを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。 Therefore, the embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are merely one of the most desirable embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. It must be understood that at the time of filing, there may be a variety of equivalents and variants that can replace them.
また、本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨をぼやかすと判断される場合、その説明を省略する。 In addition, when it is determined that a specific description of a known function or configuration related to the present invention obscures the gist of the present invention, the description thereof will be omitted.
第1、第2などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちいずれか一つを残りと区別する目的として使用され、このような用語によって構成要素が限定されることではない。 Terms that include ordinal numbers, such as first, second, etc., are used for the purpose of distinguishing any one of the various components from the rest, and such terms do not limit the components.
なお、明細書の全体にかけて、ある部分が、ある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「制御ユニット」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を示し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合せにより具現され得る。 It should be noted that, throughout the specification, when a part "contains" a certain component, this does not exclude the other component, but may further include the other component, unless otherwise specified. Means that. Also, terms such as "control unit" as described herein refer to a unit that processes at least one function or operation, which can be embodied by hardware or software, or a combination of hardware and software. ..
さらに、明細書の全体に亘って、ある部分が他の部分と「連結(接続)」されているとするとき、これは、「直接的に連結(接続)」されている場合のみならず、その中間に他の素子を介して「間接的に(接続)」されている場合も含む。 Furthermore, when one part is "connected" to another throughout the specification, this is not only when it is "directly connected". It also includes the case where it is "indirectly (connected)" via another element in the middle.
本発明において全般的に使われる用語である「BMS」とは、Battery Management Systemの略語であることを予め明らかにしておく。 It will be clarified in advance that "BMS", which is a term generally used in the present invention, is an abbreviation for Battery Management System.
図1は、本発明の一実施例による無線バッテリー管理システム30及びこれを含むバッテリーパック10の構成を概略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a wireless
図1を参照すれば、バッテリーパック10は、複数のバッテリーモジュール20及び無線バッテリー管理システム30を含む。各バッテリーモジュール20は、少なくとも一つのバッテリーセル(図2の「21」参照)を含み得る。無線バッテリー管理システム30は、複数のスレーブBMS100及び少なくとも一つのマスターBMS200を含む。バッテリーパック10は、電気自動車に搭載され、電気自動車の電気モーターの駆動に要求される電力を供給することができる。
Referring to FIG. 1, the
以下では、説明の便宜のために、バッテリーパック10に三つのバッテリーモジュール20が含まれ、無線バッテリー管理システム30に三つのスレーブBMS100及び単一のマスターBMS200が含まれると仮定する。但し、本発明の範囲はこれに限定されない。例えば、バッテリーパック10は、二つのバッテリーモジュール20のみを含むか、四つ以上のバッテリーモジュール20を含み得る。勿論、無線バッテリー管理システム30は、二つのスレーブBMS100または四つ以上のスレーブBMS100を含み得、二つ以上のマスターBMS200が含まれ得る。
In the following, for convenience of description, it is assumed that the
複数のスレーブBMS100は、バッテリーパック10に含まれた複数のバッテリーモジュール20に1対1で対応するように設けられる。
The plurality of slave BMS 100s are provided so as to have a one-to-one correspondence with the plurality of
複数のスレーブBMS100各々は、複数のバッテリーモジュール20のうち自分が設けられたいずれか一つのバッテリーモジュール20と電気的に接続する。複数のスレーブBMS100各々は、自分と電気的に接続したバッテリーモジュール20の全般的な状態(例えば、電圧、電流、温度)を検出し、バッテリーモジュール20の状態を調節するための各種制御機能(例えば、充電、放電、バランシング)を実行する。この際、各制御機能は、スレーブBMS100がバッテリーモジュール20の状態に基づき直接実行するか、またはマスターBMS200からの命令に応じて実行するものであり得る。
Each of the plurality of slave BMS 100s is electrically connected to any one of the plurality of
図2は、図1に示したスレーブBMS100の構成を概略的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
図2を参照すれば、複数のスレーブBMS100各々は、スレーブメモリー110、スレーブ通信部120、スレーブ電源供給部130及びスレーブ制御部140を含み得る。
Referring to FIG. 2, each of the plurality of slave BMS 100s may include a
スレーブメモリー110には、スレーブBMSに予め割り当てられていたIDが保存されている。IDは、スレーブメモリー110を含むスレーブBMS100の製造時に予め割り当てられたものであり得る。IDは、複数のスレーブBMS100各々がマスターBMS200との無線通信を行うのに用いられ得る。この際、複数のスレーブBMS100のうちいずれか一つに予め割り当てられたIDは、残りのスレーブBMS100に予め割り当てられたIDとは相違し得る。
The ID assigned in advance to the slave BMS is stored in the
各IDは、マスターBMS200が各スレーブBMS100を残りのスレーブBMS100から区分するのに用いられ得る。また、各IDは、それが予め割り当てられたスレーブBMS100が複数のバッテリーモジュール20のうちいずれに設けらされたかを示すものであり得る。
Each ID can be used by the
スレーブメモリー110は、データを、記録、消去、更新及び読出可能であると知られた公知の情報保存手段であれば、その種類は特に制限されない。一例として、スレーブメモリー110は、DRAM、SDRAM、フラッシュメモリー120、ROM、EEPROM、レジスターなどであり得る。スレーブメモリー110は、スレーブ制御部140によって実行可能なプロセスが定義されたプログラムコードを保存し得る。
The type of the
一方、スレーブメモリー110は、スレーブ制御部140と物理的に分離していてもよく、チップなどにスレーブ制御部140と一体で集積化していてもよい。
On the other hand, the
スレーブ通信部120は、スレーブアンテナ121及びスレーブ通信回路122を含む。スレーブアンテナ121及びスレーブ通信回路122は、相互動作可能に接続する。スレーブ通信回路122は、スレーブアンテナ121によって受信された無線信号を復調する。また、スレーブ通信回路122は、スレーブ制御部から提供された信号を変調した後、スレーブアンテナ121に提供し得る。スレーブアンテナ121は、スレーブ通信回路122によって変調された信号に対応する無線信号を他のスレーブBMSまたはマスターBMS200に同時にまたは選択的に送信し得る。
The
スレーブセンシング部130は、バッテリーモジュール20から供給される電力を用いて、予め決められた少なくとも一つのレベルを有する電源電圧を生成する。スレーブ電源供給部130によって生成した電源電圧は、スレーブメモリー110及びスレーブ通信部120に個別的に提供され得る。また、スレーブ電源供給部130によって生成した電源電圧は、スレーブ制御部140に含まれた各プロセッサに提供され得る。例えば、スレーブ電源供給部130によって生成した第1電源電圧は、スレーブ制御部140に含まれた各プロセッサの動作電源として用いられ、スレーブ電源供給部130によって生成した第2電源電圧は、スレーブメモリー110及びスレーブ通信部120各々の動作電源に用いられ得る。
The
スレーブ制御部140は、少なくとも一つのプロセッサを含み、スレーブメモリー110、スレーブ通信部120及びスレーブ電源供給部130に動作可能に接続する。スレーブ制御部140は、自分を含むスレーブBMS100の全般的な動作を管理するように構成される。
The
スレーブ制御部140は、バッテリーモジュール20の状態を検出するように構成されたセンシング部を含み得る。例えば、センシング部は、バッテリーモジュール20の電圧を検出する電圧測定回路、バッテリーモジュール20の電流を検出する電流測定回路、またはバッテリーモジュール20の温度を検出する温度検出回路を含み得る。スレーブ制御部140は、検出されたバッテリーモジュール20の状態を示すセンシング情報をスレーブ通信部120に提供する。これによって、スレーブ通信部120は、センシング情報に対応する無線信号をスレーブアンテナ121によってマスターBMS200に送信するようになる。
The
スレーブ制御部140に含まれた各プロセッサは、多様な制御ロジッグを実行するために当業界に知られたプロセッサ、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路、レジスター、通信モデム、データ処理装置などを選択的に含み得る。スレーブ制御部140の多様な制御ロジッグは少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジッグは、コンピュータが読出可能なコード体系で作成され、コンピュータが読出可能な記録媒体に収録され得る。記録媒体は、コンピュータに含まれたプロセッサによってアクセス可能なものであれば、その種類は特に制限されない。一例として、記録媒体は、ROM、RAM、レジスター、CD−ROM、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群より選択された少なくとも一つ以上を含む。また、コード体系は、キャリア信号に変調されて特定の時点で通信キャリアに含まれ得、ネットワークによって接続したコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジッグを具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野におけるプログラマーによって容易に推論できる。
Each processor included in the
図3は、図1に示したマスターBMS200の構成を概略的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the
図3を参照すれば、マスターBMS200は、マスターメモリー210、マスター通信部220、マスター電源供給部230及びマスター制御部240を含み得る。
Referring to FIG. 3, the
マスターメモリー210には、IDテーブルが予め保存されていてもよい。IDテーブルは、複数のスレーブBMSに予め割り当てられていた各々のIDを含む。
The ID table may be stored in the
マスターメモリー210は、データを、記録、消去、更新及び読出が可能であると知られた公知の情報保存手段であれば、その種類は特に制限されない。一例として、マスターメモリー210は、DRAM、SDRAM、フラッシュメモリー120、ROM、EEPROM、レジスターであり得る。マスターメモリー210は、スレーブ制御部140によって実行可能なプロセスが定義されたプログラムコードを保存し得る。
The type of the
一方、マスターメモリー210は、マスター制御部240と物理的に分離していてもよく、チップなどにマスター制御部240と一体で集積化していてもよい。
On the other hand, the
マスター通信部220は、マスターアンテナ221及びマスター通信回路222を含む。マスターアンテナ221及びマスター通信回路222は、相互動作可能に接続する。マスター通信回路222は、マスターアンテナ221を通じて受信された無線信号を復調し得る。マスター通信回路222は、また各スレーブBMS100に送信しようとする信号を変調した後、変調された信号を、マスターアンテナ222を通じて無線で送信し得る。マスターアンテナ221は、マスター通信部220によって変調された信号に対応する無線信号を複数のスレーブBMS100の少なくとも一つに選択的に送信し得る。
The
マスター電源供給部230は、少なくとも一つのバッテリーモジュール20、外部電源または自分に備えられた電源(Batt)から供給される電気エネルギーを用いて、少なくとも一つの電源電圧を生成する。マスター電源供給部230によって生成した電源電圧は、マスターメモリー210及びマスター通信部220に提供され得る。また、マスター電源供給部230によって生成した電源電圧は、マスター制御部240に含まれた各プロセッサに提供され得る。
The master
マスター制御部240は、少なくとも一つのプロセッサを含み、マスターメモリー210及びマスター通信部220に動作可能に接続する。マスター制御部240は、マスターBMS200の全般的な動作を管理するように構成される。また、マスター制御部240は、マスターアンテナ221を通じて受信される無線信号のうち、複数のスレーブBMS100各々のセンシング情報に対応する無線信号に基づき、複数のスレーブBMS100各々のSOC(State Of Charge)及び/またはSOH(State Of Health)を演算し得る。また、マスター制御部240は、演算されたSOC及び/またはSOHに基づき、複数のスレーブBMS100各々の充電、放電及び/またはバランシングを制御するための情報を生成した後、マスターアンテナ221及びマスター通信部220を通じて複数のスレーブBMS100のうち少なくとも一つに選択的に送信し得る。
The
マスター制御部240に含まれた各プロセッサは、多様な制御ロジッグを実行するために当業界に知られたプロセッサ、ASIC、他のチップセット、論理回路、レジスター、通信モデム、データ処理装置などを選択的に含み得る。マスター制御部240の多様な制御ロジッグは、少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジッグは、コンピュータが読出可能なコード体系として作成され、コンピュータが読出可能な記録媒体に収録され得る。記録媒体は、コンピュータに含まれたプロセッサによってアクセス可能なものであれば、その種類は特に制限されない。一例として、記録媒体は、ROM、RAM、レジスター、CD−ROM、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群より選択された少なくとも一つ以上を含む。また、コード体系は、キャリア信号に変調されて特定の時点で通信キャリアに含まれ得、ネットワークによって接続したコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジッグを具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野におけるプログラマーによって容易に推論できる。
Each processor included in the
一方、各スレーブBMS100は、アクティブモード、スリープモード及びシャットダウンモードのうち選択的に動作し得る。本発明において、アクティブモードとは、バッテリーモジュール20の充放電が行われる状況(例えば、電気自動車の始動がオンである状態)で活性化するモードである。各スレーブBMS100は、アクティブモードへの進入時、バッテリーモジュール20から供給される電力を継続的に用いて、バッテリーモジュール20の状態を管理するためのあらゆる機能を制限なく実行することができる。
On the other hand, each
本発明において、スリープモードとは、故障状態(例えば、過放電)ではなくバッテリーモジュール20の充放電が行われない状況(例えば、電気自動車の始動がオフである状態)で活性化するモードである。各スレーブBMS100は、スリープモードへの進入時、予め決められた条件が満される期間の間のみにバッテリーモジュール20から供給される電力を用いて制限された機能のみを実行し得る。
In the present invention, the sleep mode is a mode in which the
本発明において、シャットダウンモードとは、バッテリーモジュール20が故障状態に置かれることによって、バッテリーモジュール20から供給される電力を用いる全ての機能の実行が遮断されるモードである。
In the present invention, the shutdown mode is a mode in which the execution of all functions using the power supplied from the
マスターBMS200は、バッテリーパック10が搭載された装置(例えば、電気自動車)の上位制御部1からの動作停止命令の受信時、第1スイチング信号を複数のスレーブBMSに無線で送信する。上位制御部1は、例えば、電気自動車の始動がオンからオフに変更された時、動作停止命令をマスターBMSに出力し得る。第1スイチング信号は、アクティブモードからスリープモードへの切換えを誘導する信号であり得る。
The
マスターBMS200は、上位制御部1からの動作開始命令を受信時、第2スイチング信号を複数のスレーブBMSに無線で送信する。第2スイチング信号は、ウェークアップ命令の一種である。上位制御部1は、例えば、電気自動車の始動がオフからオンに変更されたとき、動作開始命令をマスターBMSに出力し得る。第2スイチング信号は、スリープモードからアクティブモードへの切換えを誘導する信号であり得る。
When the master BMS200 receives the operation start command from the
各スレーブBMS100は、アクティブモードで、所定の周期ごとに、またはマスターBMS200からの要請がある度に、自分が設けられたバッテリーモジュール20の状態を検出し、検出された状態を示す検出信号をマスターBMS200に無線で送信するように構成される。マスターBMS200は、複数のスレーブBMS100−1〜100−3各々から検出信号を無線で受信し、 受信された各々の検出信号に基づき複数のバッテリーモジュール20−1〜20−3各々の充電状態(SOC)を演算する。充電状態は、バッテリーモジュール20の残存容量を示す。
In the active mode, each
次に、マスターBMS200は、複数のバッテリーモジュール20−1〜20−3各々の充電状態に基づき、複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定する。この際、「スキャン周期≧スキャン持続時間」の関係を有する。
Next, the
マスターBMS200は、複数のスレーブBMS100−1〜100−3各々に対して設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間をマスターメモリー210に保存し得る。
The
一具現例によれば、複数のスレーブBMS100−1〜100−3に設定されるスキャン持続時間は相互同一であり、各スレーブBMS100にはそれが設けられたバッテリーモジュール20の充電状態に反比例するスキャン周期が設定され得る。例えば、いずれか一つのスレーブBMS100に設定されたスキャン周期は、残りのスレーブBMS100のうち少なくとも一つに設定されたスキャン周期の整数倍であり得る。
According to one embodiment, the scan durations set for the plurality of slave BMS 100-1 to 100-3 are the same, and each
他の具現例によれば、複数のスレーブBMS100−1〜100−3に設定されるスキャン周期は相互同一であり、各スレーブBMS100にはそれが設けられたバッテリーモジュール20の充電状態に比例するスキャン持続時間が設定され得る。例えば、SOC=70%であるバッテリーモジュール20に設けられたスレーブBMS100には、3秒のスキャン持続時間が設定され、SOC=50%であるバッテリーモジュール20に設けられたスレーブBMS100には、2秒のスキャン持続時間が設定され得る。
According to another embodiment, the scan cycles set in the plurality of slave BMS 100-1 to 100-3 are the same, and each
また、他の具現例によれば、各スレーブBMS100に設定されるスキャン周期及びスキャン持続時間は、他のスレーブBMS100に設定されるスキャン周期及びスキャン持続時間とは各々相違し得る。
Further, according to another embodiment, the scan cycle and the scan duration set in each
勿論、バッテリーモジュール20−1〜20−3間の充電状態の差が予め決められた誤差範囲内である場合、複数のスレーブBMS100−1〜100−3には相互同じスキャン周期及び相互同じスキャン持続時間が設定され得る。 Of course, if the difference in charge status between the battery modules 20-1 to 20-3 is within a predetermined error range, the plurality of slave BMS 100-1 to 100-3 have the same scan cycle and the same scan duration. The time can be set.
マスターBMS200は、複数のスレーブBMS100−1〜100−3から無線で受信された検出信号に基づき、複数のスレーブBMS100−1〜100−3各々に対して設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を示す無線バランシング命令を生成する。また、マスターBMS200は、生成された無線バランシング命令を含む制御信号を複数のスレーブBMS100−1〜100−3に無線で送信する。制御信号は、第1スイチング信号と同時にまたは第1スイチング信号の送信前に、複数のスレーブBMS100−1〜100−3に無線で送信される。
The
複数のスレーブBMS100−1〜100−3各々は、マスターBMS200から無線で制御信号を受信する。また、複数のスレーブBMS100−1〜100−3各々は、受信された制御信号に含まれた無線バランシング命令によって、自分に設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を自分のスレーブメモリー110に保存し得る。
Each of the plurality of slaves BMS 100-1 to 100-3 receives a control signal wirelessly from the
複数のスレーブBMS100−1〜100−3が、第1スイチング信号に応じてスリープモードに入った場合、複数のスレーブBMS100−1〜100−3各々のスレーブ制御部140は、スリープモードへの進入前に最後に受信された制御信号によって設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間に対応するスキャニングパルス信号をスレーブ通信部130に出力する。例えば、スキャニングパルス信号は、上昇エッジと下降エッジとが繰り返される信号であって、いずれか一つの上昇エッジからすぐ後の上昇エッジまでの時間がスキャン周期と同一であり、いずれか一つの上昇エッジからすぐ後の下降エッジまでの時間がスキャン持続時間と同一であり得る。
When the plurality of slaves BMS100-1 to 100-3 enter the sleep mode in response to the first switching signal, the
スレーブ通信回路122は、スレーブ制御部140からのスキャニングパルス信号に応じて、スレーブアンテナ121を介してマスターBMS200からの第2スイチング信号をスキャンし得る。より詳しくは、スレーブ通信回路122は、自分に出力されたスキャニングパルス信号の上昇エッジからすぐ後の下降エッジまでの時間の間、スレーブ電源供給部130からの動作電源を用いて、スレーブアンテナ121を介して第2スイチング信号の存在有無を無線でスキャンし得る。一方、スレーブ通信回路122は、自分に出力されたスキャニングパルス信号の下降エッジからすぐ後の上昇エッジまでの時間の間、第2スイチング信号に対するスキャンを中止し得る。
The
以下では、マスターBMS200が複数のスレーブBMS100−1〜100−3を制御し、複数のバッテリーモジュール20−1〜20−3間の残存容量の差を低減する実施例各々について具体的に説明する。
In the following, each of the examples in which the
説明の便宜のために、第1スレーブBMS100−1が設けられたバッテリーモジュール20−1の充電状態が最も大きく、第2スレーブBMS100−2が設けられたバッテリーモジュール20−2の充電状態が二番目で大きく、第3スレーブBMS100−3が設けられたバッテリーモジュール20−3の充電状態が最も小さいものと仮定する。 For convenience of explanation, the charged state of the battery module 20-1 provided with the first slave BMS100-1 is the largest, and the charged state of the battery module 20-2 provided with the second slave BMS100-2 is the second. It is assumed that the battery module 20-3 provided with the third slave BMS 100-3 has the smallest charge state.
図4は、本発明の一実施例による無線バッテリー管理システムが複数のバッテリーモジュール間の残存容量の差を低減する動作を説明するのに参照されるタイミングチャートである。 FIG. 4 is a timing chart referred to for explaining an operation in which a wireless battery management system according to an embodiment of the present invention reduces a difference in remaining capacity between a plurality of battery modules.
図4を参照すれば、時点t1で、上位制御部1が動作停止命令をマスターBMS200に出力する。時点t2で、マスターBMS200は、動作停止命令に応じて、第1スイチング信号をアクティブモードにある複数のスレーブBMS100−1〜100−3に無線で送信する。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3は、いずれもアクティブモードで動作中であるため、マスターBMS200が第1スイチング信号を一度送信するだけでこれを正常に受信することができる。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3は、第1スイチング信号に応じて、時点t3からスリープモードで動作するようになる。
Referring to FIG. 4, at time t 1, the
時点t3の前(例えば、t2)、マスターBMS200は、制御信号を無線で送信し、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3各々のスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し得る。制御信号は、時点t1の前にマスターBMS200が複数のスレーブBMS100−1〜100−3から最後に受信した検出信号に基づくものであり得る。 Before time t 3 (e.g., t 2), the master BMS200 transmits a control signal by radio may set the first to third slave BMS100-1~100-3 each scan cycle and the scan duration. Control signal, the master BMS200 before time t 1 is obtained is based on detection signals received from a plurality of slave BMS100-1~100-3 last.
第1スレーブBMS100−1のスレーブ制御部140は、時点t3後からスレーブ通信回路122に第1スキャニングパルス信号401を出力する。第1スキャニングパルス信号401は、第1スキャン周期T1及び第1スキャン持続時間D1によって定義される。
第2スレーブBMS100−2のスレーブ制御部140は、時点t3後からスレーブ通信回路122に第2スキャニングパルス信号402を出力する。第2スキャニングパルス信号402は、第2スキャン周期T2及び第2スキャン持続時間D2によって定義される。
第3スレーブBMS100−3のスレーブ制御部140は、時点t3後からスレーブ通信回路122に第3スキャニングパルス信号403を出力する。第3スキャニングパルス信号403は、第3スキャン周期T3及び第3スキャン持続時間D3によって定義される。
マスターBMS200が第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3に相異なるスキャン周期及び相互同一のスキャン持続時間を設定したと仮定しよう。この場合、D1=D2=D3であり、T3>T2>T1である。これによって、第1スレーブBMS100−1が、第2及び第3スレーブBMS100−2、100−3よりも第2スイチング信号のスキャニングにさらに多いエネルギーを用いるようになる。結果的に、第1スレーブBMS100−1が設けられた第1バッテリーモジュール20−1の充電状態は、第2及び第3バッテリーモジュール20−2、20−3の充電状態よりも速い速度で低くなるようになる。これと同様に、第2スレーブBMS100−2が設けられた第2バッテリーモジュール20−2の充電状態は、第3バッテリーモジュール20−3の充電状態よりも速い速度で低くなるようになる。 Suppose the master BMS200 sets different scan cycles and mutually same scan durations for the first to third slaves BMS100-1 to 100-3. In this case, D 1 = D 2 = D 3 and T 3 > T 2 > T 1 . This causes the first slave BMS100-1 to use more energy for scanning the second switching signal than the second and third slaves BMS100-2, 100-3. As a result, the charging state of the first battery module 20-1 provided with the first slave BMS100-1 becomes lower at a faster speed than the charging state of the second and third battery modules 20-2 and 20-3. Will be. Similarly, the charging state of the second battery module 20-2 provided with the second slave BMS100-2 becomes lower at a faster speed than the charging state of the third battery module 20-3.
第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3が第1〜3スキャニングパルス信号401、402、403を用いて第2スイチング信号の存在をスキャニングしている時点t4で、上位制御部1が動作開始命令をマスターBMS200に出力する。
Once t 4 when the first to third slave BMS100-1~100-3 are scanned for the presence of the second Suichingu signal using the first to third
マスターBMS200は、動作開始命令に応じて、時点t5から設定周期P1ごとに第2スイチング信号を無線で送信する。時点t5では、第1〜第3スキャニングパルス信号401、402、403のいずれも予め決められたローレベルを有するため、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれも時点t5から送信された第2スイチング信号のスキャニングに失敗する。これによって、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれからもマスターBMS200に応答信号を送信しない。
Master BMS200, depending on the operation start instruction, transmits the second Suichingu signal every set period P 1 from the time point t 5 wirelessly. At time t 5, since it has a low level of any predetermined first to third
時点t5からP1が経った時点t6で、マスターBMS200は、第2スイチング信号を無線で送信する。時点t6で、第1スキャニングパルス信号401は、第2及び第3スキャニングパルス信号402、403とは異なり、予め決められたハイレベルを有するため、第1スレーブBMS100−1が第2及び第3スレーブ100−2、100−3よりも先に第2スイチング信号のスキャニングに成功する。
Once t 6 where P 1 has passed from the time point t 5, the master BMS200 transmits the second Suichingu signal wirelessly. Once t 6, the first
これによって、第1スレーブBMS100−1は、時点t6からスリープモードからアクティブモードに切り換えて動作する。また、第1スレーブBMS100−1は、時点t7で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。この際、時点t7は、時点t6から第1スレーブBMS100−1のIDに対応する遅延時間R1だけ経過した時点であり得る。 Thus, the first slave BMS100-1 operates by switching from time t 6 to the active mode from the sleep mode. The first slave BMS100-1 is a time t 7, wirelessly transmits a response signal indicating a successful scan of the second Suichingu signal to the master BMS200. At this time, the time point t 7 may be a time point at which the delay time R 1 corresponding to the ID of the first slave BMS 100-1 has elapsed from the time point t 6.
マスターBMS200は、第1スレーブBMS100−1からの応答信号に基づき、設定周期P1を減少させ得る。望ましくは、マスターBMS200は、各スレーブBMS100から応答信号を受信する度に、最近の設定周期を所定値または所定割合だけ減少させ得る。例えば、図4に示したように、マスターBMS200は、時点t7後からは、第2スイチング信号を新しい設定周期P2ごとに無線で送信し得る。
Master BMS200, based on the response signal from the first slave BMS100-1, may decrease the set period P 1. Desirably, the
マスターBMS200は、最後に第2スイチング信号を送信した時点 t6から設定周期P2が経った時点t8で、第2スイチング信号を無線で送信する。時点t8で、第2スキャニングパルス信号402は、第3スキャニングパルス信号403とは違って、予め決められたハイレベルを有するため、第2スレーブBMS100−2が第3スレーブ100−3よりも先に第2スイチング信号のスキャニングに成功する。
The master BMS200 wirelessly transmits the second switching signal at the time t8 when the set cycle P2 elapses from the time t6 when the second switching signal is finally transmitted. At time point t8, the second
これによって、第2スレーブBMS100−2は、時点t8からスリープモードからアクティブモードに切り換えて動作する。また、第2スレーブBMS100−2は、時点t9で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。この際、時点t9は、時点t8から第2スレーブBMS100−2のIDに対応する遅延時間R2だけ経過した時点であり得る。第1及び第2スレーブBMS100−1、100−2のIDは相違するため、遅延時間R1及び遅延時間R2も相違し得る。 Thus, the second slave BMS100-2 operates by switching from time t 8 to the active mode from the sleep mode. The second slave BMS100-2 is a time t 9, wirelessly transmits a response signal indicating a successful scan of the second Suichingu signal to the master BMS200. At this time, the time point t 9 may be a time point at which the delay time R 2 corresponding to the ID of the second slave BMS 100-2 has elapsed from the time point t 8. Since the ID of the first and second slave BMS100-1,100-2 are different, the delay time R 1 and the delay time R 2 may also be different.
マスターBMS200は、第2スレーブBMS100−2からの応答信号に基づき、設定周期P2を減少させ得る。例えば、図4に示したように、マスターBMS200は、時点t9後からは、第2スイチング信号を新しい設定周期P3ごとに無線で送信し得る。設定周期P3は、まだスリープモードで動作中である第3スレーブBMS100−3に設定された第3スキャン持続時間D3よりも短くてもよい。 Master BMS200, based on the response signal from the second slave BMS100-2, may decrease the set period P 2. For example, as shown in FIG. 4, the master BMS200 from later time t 9, it may wirelessly transmit the second Suichingu signal for each new set period P 3. The set cycle P 3 may be shorter than the third scan duration D 3 set on the third slave BMS 100-3, which is still operating in sleep mode.
図示していないが、第3スキャン周期T3よりも短い設定周期P3ごとにマスターBMS200が第2スイチング信号を無線で送信することによって、時点t10後の任意の時点で第3スレーブBMS100−3は、第2スイチング信号のスキャニングに成功してアクティブモードに切り換えて動作し得る。同様に、第3スレーブBMS100−3は、第2スイチング信号のスキャニングに成功した時点から自分のIDに対応する遅延時間だけ経った時点で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信し得る。
Although not shown, by the master BMS200 every short setting period P 3 than the third scan period T 3 transmits the second Suichingu signal by radio, the third slave at any time after the time t 10 BMS100- 3 can operate by successfully scanning the second switching signal and switching to the active mode. Similarly, the third slave BMS100-3 is a response signal notifying that the second switching signal has been successfully scanned when a delay time corresponding to its own ID has elapsed from the time when the second switching signal was successfully scanned. Can be wirelessly transmitted to the
マスターBMS200は、無線バッテリー管理システム30に含まれた全てのスレーブBMS100−1〜100−3からの応答信号を無線で受信時、第2スイチング信号の無線送信を中断し得る。
When the
図5は、本発明の他の実施例による無線バッテリー管理システムが複数のバッテリーモジュール間の残存容量の差を低減する動作を説明するのに参照されるタイミングチャートである。 FIG. 5 is a timing chart referenced to illustrate the operation of a wireless battery management system according to another embodiment of the present invention to reduce the difference in remaining capacity between a plurality of battery modules.
図5を参照すれば、時点t11で、上位制御部1が動作停止命令をマスターBMS200に出力する。時点t12で、マスターBMS200は、動作停止命令に応じて、アクティブモードにある複数のスレーブBMS100−1〜100−3に第1スイチング信号を無線で送信する。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3は、いずれもアクティブモードで動作中であるため、マスターBMS200が第1スイチング信号を一度送信するだけでこれを正常に受信することができる。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3は、第1スイチング信号に応じて、時点t13からスリープモードで動作するようになる。
Referring to FIG. 5, at time t 11, the
時点t13の前(例えば、t12)、マスターBMS200は、制御信号を無線で送信し、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3各々のスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し得る。制御信号は、時点t11の前にマスターBMS200が複数のスレーブBMS100−1〜100−3から最後に受信した検出信号に基づくものであり得る。
Prior to time point t 13 (eg, t 12 ), the
第1スレーブBMS100−1のスレーブ制御部140は、時点t13後からスレーブ通信回路122に第1スキャニングパルス信号501を出力する。第1スキャニングパルス信号501は、第1スキャン周期T11及び第1スキャン持続時間D11によって定義される。第2スレーブBMS100−2のスレーブ制御部140は、時点t13後からスレーブ通信回路122に第2スキャニングパルス信号502を出力する。第2スキャニングパルス信号502は、第2スキャン周期T12及び第2スキャン持続時間D12によって定義される。第3スレーブBMS100−3のスレーブ制御部140は、時点t13後からスレーブ通信回路122に第3スキャニングパルス信号503を出力する。第3スキャニングパルス信号503は、第3スキャン周期T13及び第3スキャン持続時間D13によって定義される。
図4を参照し、前述とは相違に、マスターBMS200が第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3に相互同一のスキャン周期及び相異なるスキャン持続時間を設定したと仮定しよう。この場合、D11>D12>D13であり、T11=T12=T13である。これによって、第1スレーブBMS100−1が第2及び第3スレーブBMS100−2、100−3よりも第2スイチング信号をスキャンするのにさらに多いエネルギーを用いるようになる。結果的に、図4を参照して前述の状況と類似に、第1スレーブBMS100−1が設けられた第1バッテリーモジュール20−1の充電状態は、第2及び第3バッテリーモジュール20−2、20−3の充電状態よりも速い速度で低くなるようになる。これと同様に、第2スレーブBMS100−2が設けられた第2バッテリーモジュール20−2の充電状態は、第3バッテリーモジュール20−3の充電状態よりも速い速度で低くなるようになる。
With reference to FIG. 4, suppose that the
第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3が第1〜第3スキャニングパルス信号501、502、503を用いて第2スイチング信号の存在をスキャンしている時点t14で上位制御部1が動作開始命令をマスターBMS200に出力する。
マスターBMS200は、動作開始命令に応じて、時点t15から設定周期P11ごとに第2スイチング信号を無線で送信する。時点t15では、第1〜第3スキャニングパルス信号501、502、503のいずれも予め決められたローレベルを有するため、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれも時点t15で送信された第2スイチング信号のスキャンに失敗する。これによって、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれからもマスターBMS200に応答信号を送信しない。
Master BMS200, depending on the operation start instruction, transmits the second Suichingu signal wirelessly from the time t 15 for each set cycle P 11. At time t 15, the first to third scanning pulse signal to have a low level of both was also predetermined in 501, 502, 503, first to third time none of the slave BMS100-1~100-3 t 15 The scan of the second switching signal transmitted in is unsuccessful. As a result, no response signal is transmitted to the
時点t15からP11が経った時点t16で、マスターBMS200は、第2スイチング信号を無線で送信する。しかし、時点t16においても、第1〜第3スキャニングパルス信号501、502、503のいずれも予め決められたローレベルを有するため、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれも時点t16で送信された第2スイチング信号のスキャニングに失敗する。これによって、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれからもマスターBMS200に応答信号を送信しない。
Once t 16 where P 11 has passed from the time t 15, the master BMS200 transmits the second Suichingu signal wirelessly. However, at time t 16, since it has a low level of any predetermined first to third
時点t16からP11が経った時点t17で、マスターBMS200は、第2スイチング信号を無線で送信する。時点t17で、第1〜第3スキャニングパルス信号501、502、503は、いずれもハイレベルを有するので、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれも第2スイチング信号のスキャニングに成功する。
Once t 17 where P 11 has passed from the time t 16, the master BMS200 transmits the second Suichingu signal wirelessly. Once t 17, first to third
これによって、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3各々は、時点t17からスリープモードからアクティブモードに切り換えて動作する。 Thus, the first to third slave BMS100-1~100-3 each operate by switching from time t 17 to the active mode from the sleep mode.
一方、第1スレーブBMS100−1は、時点t17から自分のIDに対応する遅延時間R11だけ経過した時点t18で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。 On the other hand, the first slave BMS100-1 is the time t 18 has elapsed from the time t 17 by a delay time R 11 corresponding to their ID, and response signal indicates a successful scan of the second Suichingu signal to the master BMS200 Send wirelessly.
また、第2スレーブBMS100−2は、時点t17から自分のIDに対応する遅延時間R12だけ経過した時点t19で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。第1及び第2スレーブBMS100−1、100−2のIDは相違するため、遅延時間R11と遅延時間R12も相違し得る。 The second slave BMS100-2 is the time t 19 has elapsed from the time t17 by a delay time R 12 corresponding to their ID, wireless response signal indicating the successful scanning of the second Suichingu signal to the master BMS200 Send with. Since the IDs of the first and second slaves BMS100-1 and 100-2 are different, the delay time R 11 and the delay time R 12 may also be different.
また、第3スレーブBMS100−3は、時点t17から自分のIDに対応する遅延時間R13だけ経過した時点t20で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のIDは相違するため、遅延時間R13は、遅延時間R11及び遅延時間R12とは相違し得る。 The third slave BMS100-3 is the time t 20 has elapsed from the time t 17 by a delay time R 13 corresponding to their ID, and response signal indicates a successful scan of the second Suichingu signal to the master BMS200 Send wirelessly. Since the IDs of the first to third slaves BMS 100-1 to 100-3 are different, the delay time R 13 may be different from the delay time R 11 and the delay time R 12.
マスターBMS200は、無線バッテリー管理システム30に含まれた全てのスレーブBMS100−1〜100−3から応答信号を無線で受信するとき、第2スイチング信号の無線送信を中断し得る。
When the
一方、前述のように、二つ以上のスレーブBMS100が同一時点で第2スイチング信号のスキャニングに成功しても、各スレーブBMS100は、他のスレーブBMS100とは異なる時点で応答信号を無線で送信することで、数多い応答信号が同時にマスターBMS200に無線で送信されることによる信号干渉現象などを低減させることができる。
On the other hand, as described above, even if two or more slave BMS 100s succeed in scanning the second switching signal at the same time point, each
図6は、本発明のまた他の実施例による無線バッテリー管理システムが複数のバッテリーモジュール間の残存容量の差を低減する動作を説明するのに参照されるタイミングチャートである。 FIG. 6 is a timing chart referenced to illustrate the operation of a wireless battery management system according to yet another embodiment of the present invention to reduce the difference in remaining capacity between a plurality of battery modules.
図6を参照すれば、時点t21で上位制御部1が動作停止命令をマスターBMS200に出力する。時点t22で、マスターBMS200は、動作停止命令に応じて、第1スイチング信号をアクティブモードにある複数のスレーブBMS100−1〜100−3に無線で送信する。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3は、いずれもアクティブモードで動作中であるため、マスターBMS200が第1スイチング信号を一度送信するだけでこれを正常に受信することができる。第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3は、第1スイチング信号に応じて、時点t23からスリープモードで動作するようになる。
Referring to FIG. 6, the
一方、マスターBMS200は、動作停止命令に応じて、複数のバッテリーモジュール20−1〜20−3のうち最大充電状態のバッテリーモジュール20−1に設けられたスレーブBMS100−1を代表スレーブBMSとして設定し、代表スレーブBMSを指定する設定命令を生成し得る。 On the other hand, the master BMS200 sets the slave BMS100-1 provided in the battery module 20-1 in the maximum charge state among the plurality of battery modules 20-1 to 20-3 as the representative slave BMS in response to the operation stop command. , Can generate a setting instruction to specify the representative slave BMS.
時点t23の前(例えば、t22)、マスターBMS200は、前記設定命令を含む制御信号を無線で送信し、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3各々のスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し得る。
Before the time point t 23 (for example, t 22 ), the
第1スレーブBMS100−1は、制御信号に含まれた設定命令に基づき、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のうち自分が代表スレーブBMSとして設定されたことをチェックし得る。 The first slave BMS100-1 can check that one of the first to third slaves BMS100-1 to 100-3 has been set as the representative slave BMS based on the setting instruction included in the control signal.
時点t22と時点t23との間で、代表スレーブBMSに設定された第1スレーブBMS100−1は、残りのスレーブBMS100−2、100−3に同期信号を出力し得る。時点t24は、代表スレーブBMSが、自分が出力するスキャニングパルス信号の上昇エッジが最初に発生する時点であり得る。同期信号は、第1スレーブBMS100−1のスキャニングパルス信号601の上昇エッジが発生する時点と同一時点で残りのスレーブBMS100−2、100−3のスキャニングパルス信号602、603の上昇エッジを誘導する信号であり得る。
Between the time point t 22 and the time point t 23 , the first slave BMS100-1 set as the representative slave BMS may output a synchronization signal to the remaining slaves BMS100-2 and 100-3. The time point t 24 may be a time point at which the rising edge of the scanning pulse signal output by the representative slave BMS first occurs. The synchronization signal is a signal that induces the rising edge of the scanning pulse signals 602 and 603 of the remaining slaves BMS 100-2 and 100-3 at the same time as the rising edge of the
選択的に、代表スレーブBMSとして設定された第1スレーブBMS100−1は、時点t24の後にも自分の上昇エッジが発生する時点を示す補助同期信号を周期的に残りのスレーブBMS100−2、100−3に無線で送信し得る。 Optionally, representative first slave BMS100-1 which is set as a slave BMS the remaining slave auxiliary synchronization signal periodically indicating a timing to their rising edge after the time t 24 is generated BMS100-2,100 Can be transmitted wirelessly to -3.
第1スレーブBMS100−1のスレーブ制御部140は、時点t24からスレーブ通信回路122に第1スキャニングパルス信号601を出力する。第1スキャニングパルス信号601は、第1スキャン周期T21及び第1スキャン持続時間D21によって定義される。第2スレーブBMS100−2のスレーブ制御部140は、前記同期信号によって、時点t24からスレーブ通信回路122に第2スキャニングパルス信号602を出力する。第2スキャニングパルス信号602は、第2スキャン周期T22及び第2スキャン持続時間D22によって定義される。第3スレーブBMS100−3のスレーブ制御部140は、前記同期信号によって、時点t24からスレーブ通信回路122に第3スキャニングパルス信号603を出力する。第3スキャニングパルス信号603は、第3スキャン周期T23及び第3スキャン持続時間D23によって定義される。第1〜第3スキャニングパルス信号601、602、603の上昇エッジは、同一時点t24で同期化していることを図6から確認することができる。
マスターBMS200が、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3に各々設定した第1〜第3スキャン周期T21、T22、T23及び第1〜第3スキャン持続時間D21、D22、D23は、D21=D22=D23であり、T22=2×T21であり、T23=3×T21であると仮定しよう。
The first to third scan cycles T 21 , T 22 , T 23 and the first to third scan durations D 21 , D 22 set by the
この場合、第1スレーブBMS100−1が、第2及び第3スレーブBMS100−2、100−3よりも第2スイチング信号のスキャニングにさらに多いエネルギーを用いるようになる。結果的に、図4を参照して前述の実施例と類似に、第1スレーブBMS100−1が設けられた第1バッテリーモジュール20−1の充電状態は、第2及び第3バッテリーモジュール20−2、20−3の充電状態よりも速い速度で低くなる。また、第2スレーブBMS100−2が設けられた第2バッテリーモジュール20−2の充電状態は、第3バッテリーモジュール20−3の充電状態よりも速い速度で低くなる。 In this case, the first slave BMS100-1 uses more energy for scanning the second switching signal than the second and third slaves BMS100-2, 100-3. As a result, as in the above embodiment with reference to FIG. 4, the state of charge of the first battery module 20-1 provided with the first slave BMS100-1 is the second and third battery modules 20-2. , 20-3 becomes lower at a faster speed than the charged state. Further, the charging state of the second battery module 20-2 provided with the second slave BMS100-2 becomes lower at a faster speed than the charging state of the third battery module 20-3.
第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3が、第1〜第3スキャニングパルス信号601、602、603を用いて第2スイチング信号の存在をスキャニングしている時点t25で、上位制御部1が動作開始命令をマスターBMS200に出力する。
First to third slave BMS100-1~100-3 is, when t 25 which scans the presence of a second Suichingu signal using the first to third
マスターBMS200は、動作開始命令に応じて、時点t26から設定周期P21ごとに第2スイチング信号を無線で送信し得る。 Master BMS200, depending on the operation start instruction, may send a second Suichingu signal every set cycle P 21 from the time point t 26 wirelessly.
第2スイチング信号が最初に無線で送信された時点t26で、第1及び第2スキャニングパルス信号601、602がハイレベルを有するので、第1及び第2スレーブBMS100−1、100−2は、第3スレーブ100−3よりも先に第2スイチング信号のスキャニングに成功する。
Once t 26 to the second Suichingu signal is transmitted first in the radio, the first and second
これによって、第1及び第2スレーブBMS100−1、100−2各々は、時点t26からスリープモードからアクティブモードに切り換えて動作する。 Thus, the first and second slave BMS100-1,100-2 each operate by switching from time t 26 to the active mode from the sleep mode.
一方、第1スレーブBMS100−1は、時点t26から自分のIDに対応する遅延時間R21だけ経過した時点t27で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。 また、第2スレーブBMS100−2は、時点t26から自分のIDに対応する遅延時間R22だけ経過した時点t28で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。 On the other hand, the first slave BMS100-1 is the time t 27 has elapsed from the time t 26 by a delay time R 21 corresponding to their ID, and response signal indicates a successful scan of the second Suichingu signal to the master BMS200 Send wirelessly. The second slave BMS100-2 is the time t 28 has elapsed from the time t 26 by a delay time R 22 corresponding to their ID, and response signal indicates a successful scan of the second Suichingu signal to the master BMS200 Send wirelessly.
まだスリープモードに残っているものは、第3スレーブBMS100−3だけである。図4及び図5を参照して前述したこととは異なり、マスターBMS200は、第1及び第2スレーブBMS100−1、100−2から応答信号を受信するとしても、設定周期P21を減少させないことが可能である。その理由は、第1〜第3スキャニングパルス信号601、602、603の上昇エッジが同期化しており、かつマスターBMS200が第1スレーブBMS100−1のスキャニングパルス信号に関する情報を予め知っているためである。 Only the third slave BMS100-3 is still in sleep mode. Unlike reference to the previously described FIG. 4 and FIG. 5, the master BMS200, even receives a response signal from the first and second slave BMS100-1,100-2, does not reduce the set period P 21 that Is possible. The reason is that the rising edges of the first to third scanning pulse signals 601, 602, and 603 are synchronized, and the master BMS200 knows in advance information about the scanning pulse signal of the first slave BMS100-1. ..
これによって、マスターBMS200は、最後に第2スイチング信号を送信した時点t26から設定周期P21が経った時点t29で、第2スイチング信号を無線で送信する。時点t29で、第3スキャニングパルス信号603はハイレベルであるため、第3スレーブBMS100−3は、第2スイチング信号のスキャニングに成功できる。これによって、第3スレーブBMS100−3は、時点t29から自分のIDに対応する遅延時間R23だけ経過した時点t30で、第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号をマスターBMS200に無線で送信する。
As a result, the
マスターBMS200は、無線バッテリー管理システム30に含まれた全てのスレーブBMS100−1〜100−3からの応答信号を無線で受信するとき、第2スイチング信号の無線送信を中断し得る。
When the
図7は、本発明の一実施例による無線バッテリー管理システムによる複数のバッテリーモジュール間の残存容量の差が低減する過程を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing a process of reducing the difference in remaining capacity between a plurality of battery modules by the wireless battery management system according to the embodiment of the present invention.
図7を参照すれば、第1区間TP1、第2区間TP2及び第3区間TP3と、第1カーブC1、第2カーブC2及び第3カーブC3を確認することができる。第1区間TP1は、初期時点tINTから第1切換え時点tS1までの期間であり、第2区間TP2は、第1切換え時点tS1から第2切換え時点tS2までの期間であり、第3区間TP3は、第2切換え時点tS2から第3切換え時点tS3までの期間である。また、第1カーブC1は、第1バッテリーモジュール20−1の充電状態を示し、第2カーブC2は、第2バッテリーモジュール20−2の充電状態を示し、第3カーブC3は、第1バッテリーモジュール20−3の充電状態を示す。 With reference to FIG. 7, the first section TP1, the second section TP2, the third section TP3, and the first curve C1, the second curve C2, and the third curve C3 can be confirmed. The first section TP1 is a period from the initial time point t INT to the first switching time point t S1 , and the second section TP2 is a period from the first switching time point t S1 to the second switching time point t S2 . The interval TP3 is a period from the second switching time point t S2 to the third switching time point t S3. Further, the first curve C1 indicates the charging state of the first battery module 20-1, the second curve C2 indicates the charging state of the second battery module 20-2, and the third curve C3 indicates the charging state of the first battery module. The charging state of 20-3 is shown.
第1区間TP1の間、複数のスレーブBMS100−1〜100−3のいずれもアクティブモードで動作する。初期時点tINTは、第1〜第3バッテリーモジュール20−1〜20−3間のバランシングが完了し、相互同一の充電状態を有する時点を示す。初期時点tINTから第1切換え時点tS1へ進むほど、第1〜第3バッテリーモジュール20−1〜20−3間の充電状態の差は次第に大きくなり得る。 During the first section TP1, all of the plurality of slaves BMS 100-1 to 100-3 operate in the active mode. The initial time point t INT indicates a time point when the balancing between the first to third battery modules 20-1 to 20-3 is completed and they have the same charging state. From the initial time point t INT to the first switching time point t S1 , the difference in charging state between the first to third battery modules 20-1 to 20-3 may gradually increase.
第1切換え時点tS1は、図4〜図6の時点t3、t18及びt23各々に対応し得る。即ち、第1切換え時点tS1から、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3のいずれもがスリープモードで動作する。第1バッテリーモジュール20−1の充電状態が最も高く、第3バッテリーモジュール20−3の充電状態が最も低いことから、第1スレーブBMS100−1は、第2区間TP1の間、第2及び第3スレーブBMS100−2、100−3よりも多いエネルギーを用いて第2スイチング信号の存在をスキャンする。また、第2スレーブBMS100−2は、第2区間TP1の間、第3スレーブBMS100−3よりも多いエネルギーを用いて第2スイチング信号の存在をスキャンする。結果的に、第1切換え時点tS1から第2切換え時点tS2まで、第1バッテリーモジュール20−1の充電状態の減少速度>第2バッテリーモジュール20−2の充電状態の減少速度>第3バッテリーモジュール20−3の充電状態の減少速度となる。 The first switching time point t S1 may correspond to each of the time points t 3 , t 18 and t 23 of FIGS. 4 to 6. That is, the first switching time t S1, none of the first to third slave BMS100-1~100-3 to operate in the sleep mode. Since the first battery module 20-1 has the highest charge state and the third battery module 20-3 has the lowest charge state, the first slave BMS100-1 has the second and third during the second section TP1. The presence of the second switching signal is scanned using more energy than the slave BMS 100-2, 100-3. Further, the second slave BMS100-2 scans for the presence of the second switching signal during the second section TP1 using more energy than the third slave BMS100-3. As a result, from the first switching time t S1 to the second switching time t S2 , the rate of decrease in the charged state of the first battery module 20-1> the rate of decrease in the charged state of the second battery module 20-2> the third battery. This is the rate of decrease in the charged state of module 20-3.
第2切換え時点tS2は、第1〜第3バッテリーモジュール20−1〜20−3間の充電状態の差が予め決められた誤差範囲に入るようになる時点である。また、第3切換え時点tS3は、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3がスリープモードからアクティブモードに切り換えられる時点であり得る。 The second switching time point t S2 is a time point when the difference in charging state between the first to third battery modules 20-1 to 20-3 falls within a predetermined error range. Further, the third switching time point t S3 may be a time point at which the first to third slaves BMS100-1 to 100-3 are switched from the sleep mode to the active mode.
第3区間TP3の間、第1〜第3スレーブBMS100−1〜100−3には、相互同一のスキャン周期及び相互同一のスキャン持続時間が設定される。これによって、第2切換え時点tS2から第3切換え時点tS3まで、第1〜第3バッテリーモジュール20−1〜20−3の充電状態の減少速度は、相互同一であり得る。例えば、マスターBMS200は、第1及び第2スレーブBMS100−1、100−2各々に予め設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を、第3スレーブBMS100−3に予め設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間に変更し得る。 During the third section TP3, the first to third slaves BMS100-1 to 100-3 are set to have the same scan period and the same scan duration. As a result, from the second switching time point t S2 to the third switching time point t S3 , the reduction rates of the charged states of the first to third battery modules 20-1 to 20-3 can be the same. For example, the master BMS200 sets the scan cycle and scan duration preset for each of the first and second slaves BMS100-1 and 100-2, and the scan cycle and scan duration preset for the third slave BMS100-3. Can be changed to.
以上で説明した本発明の実施例は、必ずしも装置及び方法を通じて具現されることではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現され得、このような具現は、本発明が属する技術分野における専門家であれば、前述した実施例の記載から容易に具現できるはずである。 The embodiment of the present invention described above is not necessarily embodied through an apparatus and a method, but is embodied through a program that realizes a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Obtained, such an embodiment should be easily embodied by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-mentioned Examples.
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to limited examples and drawings, the present invention is not limited to this, and the technical idea and claims of the present invention by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Needless to say, various modifications and modifications are possible within the equal range of.
また、上述の本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想から脱しない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能であるため、上述の実施例及び添付された図面によって限定されず、多様な変形が行われるように各実施例の全部または一部を選択的に組み合わせて構成可能である。 Further, since the above-mentioned invention can be variously replaced, modified and changed within the range not deviating from the technical idea of the present invention by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, the above-mentioned Examples And, without being limited by the attached drawings, all or part of each embodiment can be selectively combined and configured so that various modifications can be made.
10 バッテリーパック
20 バッテリーモジュール
30 無線バッテリー管理システム
100 スレーブBMS
110 スレーブメモリー
120 スレーブ通信部
140 スレーブ制御部
200 マスターBMS
210 マスターメモリー
220 マスター通信部
230 マスター電源供給部
240 マスター制御部
10
110
210
Claims (7)
複数のバッテリーモジュールに1対1で設けられるものであって、前記複数のバッテリーモジュールの充放電が行われる状況で用いられるアクティブモード及び前記複数のバッテリーモジュールの充放電が行われない状況で用いられるスリープモードで自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて動作し、前記アクティブモードで自分が設けられたバッテリーモジュールの状態を示す検出信号を無線で送信するように構成された複数のスレーブBMSと、
前記複数のスレーブBMS各々から前記検出信号を無線で受信するように構成されたマスターBMSと、を含み、
前記マスターBMSは、
前記検出信号に基づき、前記複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し、
前記複数のスレーブBMS各々に対して設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を示す無線バランシング命令を含む制御信号を、前記複数のスレーブBMSに無線で送信し、
上位制御部からの動作開始命令の受信時、前記スリープモードから前記アクティブモードへの切換えを誘導する第2スイチング信号を設定周期ごとに前記複数のスレーブBMSに無線で送信し、
前記複数のスレーブBMS各々は、
前記スリープモードにおける前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したとき、前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号を前記マスターBMSに無線で送信し、
前記第2スイチング信号のスキャニングに成功した時点から自分に予め割り当てられたIDに対応する遅延時間が経過した時点で、前記応答信号を前記マスターBMSに無線で送信する、
無線バッテリー管理システム。 It ’s a wireless battery management system.
It is provided on a one-to-one basis in a plurality of battery modules, and is used in an active mode used in a situation where the plurality of battery modules are charged / discharged and in a situation where the plurality of battery modules are not charged / discharged. A plurality of devices configured to operate using the power supplied from the battery module provided in the sleep mode and wirelessly transmit a detection signal indicating the state of the battery module provided in the active mode. Slave BMS and
Includes a master BMS configured to wirelessly receive the detection signal from each of the plurality of slave BMSs.
The master BMS
Based on the detection signal, the scan cycle and the scan duration for each of the plurality of slave BMSs are set.
A control signal including a radio balancing instruction indicating a scan cycle and a scan duration set for each of the plurality of slave BMSs is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs.
When the operation start command is received from the upper control unit, the second switching signal for inducing the switching from the sleep mode to the active mode is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs at each set cycle.
Each of the plurality of slave BMS
When the scanning of the second switching signal is successful in the sleep mode, a response signal informing that the scanning of the second switching signal is successful is wirelessly transmitted to the master BMS.
The response signal is wirelessly transmitted to the master BMS when the delay time corresponding to the ID assigned to the user has elapsed from the time when the scanning of the second switching signal is successful.
Wireless battery management system.
前記検出信号に基づき、前記複数のバッテリーモジュール各々の充電状態を演算し、
前記複数のバッテリーモジュール各々の充電状態に基づき、前記複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定する、請求項1に記載の無線バッテリー管理システム。 The master BMS
Based on the detection signal, the charge state of each of the plurality of battery modules is calculated.
The wireless battery management system according to claim 1, wherein a scan cycle and a scan duration for each of the plurality of slave BMSs are set based on the charge state of each of the plurality of battery modules.
上位制御部からの動作停止命令の受信時、前記アクティブモードから前記スリープモードへの切換えを誘導する第1スイチング信号を前記複数のスレーブBMSに無線で送信する、請求項1または2に記載の無線バッテリー管理システム。 The master BMS
The radio according to claim 1 or 2, wherein when the operation stop command from the higher control unit is received, the first switching signal for inducing the switching from the active mode to the sleep mode is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs. Battery management system.
前記スリープモードで、前記制御信号に含まれた前記無線バランシング命令に基づき、自分に設定されたスキャン周期ごとに自分に設定されたスキャン持続時間の間、自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて前記第2スイチング信号を無線でスキャンする、請求項1から3のいずれか一項に記載の無線バッテリー管理システム。 Each of the plurality of slave BMS
In the sleep mode, based on the radio balancing command included in the control signal, the battery module is supplied from the battery module provided by the battery module for the scan duration set by the user for each scan cycle set by the user. The wireless battery management system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second switching signal is wirelessly scanned using electric power.
前記スリープモードにおける前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したとき、前記スリープモードから前記アクティブモードに切り換える、請求項1から4のいずれか一項に記載の無線バッテリー管理システム。 Each of the plurality of slave BMS
The wireless battery management system according to any one of claims 1 to 4, wherein when the scanning of the second switching signal in the sleep mode is successful, the sleep mode is switched to the active mode.
複数のバッテリーモジュールに1対1で設けられるものであって、前記複数のバッテリーモジュールの充放電が行われる状況で用いられるアクティブモード及び前記複数のバッテリーモジュールの充放電が行われない状況で用いられるスリープモードで自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて動作し、前記アクティブモードで自分が設けられたバッテリーモジュールの状態を示す検出信号を無線で送信するように構成された複数のスレーブBMSと、
前記複数のスレーブBMS各々から前記検出信号を無線で受信するように構成されたマスターBMSと、を含み、
前記マスターBMSは、
前記検出信号に基づき、前記複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し、
前記複数のスレーブBMS各々に対して設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を示す無線バランシング命令を含む制御信号を、前記複数のスレーブBMSに無線で送信し、
上位制御部からの動作開始命令の受信時、前記スリープモードから前記アクティブモードへの切換えを誘導する第2スイチング信号を設定周期ごとに前記複数のスレーブBMSに無線で送信し、
前記複数のスレーブBMS各々は、
前記スリープモードにおける前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したとき、前記第2スイチング信号のスキャニングに成功したことを知らせる応答信号を前記マスターBMSに無線で送信し、
前記マスターBMSは、
前記複数のスレーブBMS各々から前記応答信号を受信する度に、前記設定周期を所定値または所定割合だけ減少させる、無線バッテリー管理システム。 It ’s a wireless battery management system.
It is provided on a one-to-one basis in a plurality of battery modules, and is used in an active mode used in a situation where the plurality of battery modules are charged / discharged and in a situation where the plurality of battery modules are not charged / discharged. A plurality of devices configured to operate using the power supplied from the battery module provided in the sleep mode and wirelessly transmit a detection signal indicating the state of the battery module provided in the active mode. Slave BMS and
Includes a master BMS configured to wirelessly receive the detection signal from each of the plurality of slave BMSs.
The master BMS
Based on the detection signal, the scan cycle and the scan duration for each of the plurality of slave BMSs are set.
A control signal including a radio balancing instruction indicating a scan cycle and a scan duration set for each of the plurality of slave BMSs is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs.
When the operation start command is received from the upper control unit, the second switching signal for inducing the switching from the sleep mode to the active mode is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs at each set cycle.
Each of the plurality of slave BMS
When the scanning of the second switching signal is successful in the sleep mode, a response signal informing that the scanning of the second switching signal is successful is wirelessly transmitted to the master BMS.
The master BMS is,
Wherein a plurality of slave BMS each time it receives the response signal, thereby reducing the set cycle by a predetermined value or a predetermined ratio, no line battery management system.
複数のバッテリーモジュールに1対1で設けられるものであって、前記複数のバッテリーモジュールの充放電が行われる状況で用いられるアクティブモード及び前記複数のバッテリーモジュールの充放電が行われない状況で用いられるスリープモードで自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて動作し、前記アクティブモードで自分が設けられたバッテリーモジュールの状態を示す検出信号を無線で送信するように構成された複数のスレーブBMSと、
前記複数のスレーブBMS各々から前記検出信号を無線で受信するように構成されたマスターBMSと、を含み、
前記マスターBMSは、
前記検出信号に基づき、前記複数のスレーブBMS各々に対するスキャン周期及びスキャン持続時間を設定し、
前記複数のスレーブBMS各々に対して設定されたスキャン周期及びスキャン持続時間を示す無線バランシング命令を含む制御信号を、前記複数のスレーブBMSに無線で送信し、
上位制御部からの動作開始命令の受信時、前記スリープモードから前記アクティブモードへの切換えを誘導する第2スイチング信号を設定周期ごとに前記複数のスレーブBMSに無線で送信し、
前記複数のスレーブBMS各々は、
前記スリープモードで、前記制御信号に含まれた前記無線バランシング命令に基づき、自分に設定されたスキャン周期ごとに自分に設定されたスキャン持続時間の間、自分が設けられたバッテリーモジュールから供給される電力を用いて前記第2スイチング信号を無線でスキャンし、
前記マスターBMSは、
前記複数のバッテリーモジュールのうち最大充電状態のバッテリーモジュールに設けられたスレーブBMSを代表スレーブBMSとして設定し、
前記制御信号は、
前記代表スレーブBMSを指定する設定命令を含み、
前記代表スレーブBMSは、
前記スリープモードで、前記設定命令に基づいて同期信号を生成し、前記同期信号を残りのスレーブBMSに無線で送信する、無線バッテリー管理システム。 It ’s a wireless battery management system.
It is provided on a one-to-one basis in a plurality of battery modules, and is used in an active mode used in a situation where the plurality of battery modules are charged / discharged and in a situation where the plurality of battery modules are not charged / discharged. A plurality of devices configured to operate using the power supplied from the battery module provided in the sleep mode and wirelessly transmit a detection signal indicating the state of the battery module provided in the active mode. Slave BMS and
Includes a master BMS configured to wirelessly receive the detection signal from each of the plurality of slave BMSs.
The master BMS
Based on the detection signal, the scan cycle and the scan duration for each of the plurality of slave BMSs are set.
A control signal including a radio balancing instruction indicating a scan cycle and a scan duration set for each of the plurality of slave BMSs is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs.
When the operation start command is received from the upper control unit, the second switching signal for inducing the switching from the sleep mode to the active mode is wirelessly transmitted to the plurality of slave BMSs at each set cycle.
Each of the plurality of slave BMS
In the sleep mode, based on the radio balancing command included in the control signal, the battery module is supplied from the battery module provided by the battery module for the scan duration set by the user for each scan cycle set by the user. The second switching signal is wirelessly scanned using electric power.
The master BMS
The slave BMS provided in the battery module in the maximum charged state among the plurality of battery modules is set as the representative slave BMS.
The control signal is
Includes a setting instruction to specify the representative slave BMS.
The representative slave BMS is,
Wherein the sleep mode, generates a synchronization signal based on the setting instruction, and transmits the synchronization signal wirelessly to the remaining slave BMS, non linear battery management system.
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